WIP Is a Negative Regulator of Neuronal Maturation and Synaptic Activity

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1. A. Franco1,
2. S. Knafo2,3,
3. I. Banon-Rodriguez1,
4. P. Merino-Serrais2,
5. I. Fernaud-Espinosa2,
6. M. Nieto1,
7. J.J. Garrido2,3,4,
8. J.A. Esteban3,
9. F. Wandosell3,4 and
10. I.M. Anton1,4

+ Author Affiliations

1. 1Centro Nacional de Biotecnología (CNB-CSIC), 28049 Madrid, Spain
2. 2Instituto Cajal (CSIC), 28002 Madrid, Spain
3. 3Centro de Biología Molecular “Severo Ochoa” (CSIC-UAM), Universidad Autónoma de Madrid, 28049 Madrid, Spain
4. 4CIBERNED, Centro Investigación Biomédica en Red de Enfermedades Neurodegenerativas, 28031 Spain

1. Address correspondence to Dr Inés M. Antón, Cellular and Molecular Department, Centro Nacional de Biotecnología (CNB-CSIC), Darwin 3, 28049 Madrid, Spain. Email: ianton@cnb.csic.es.

Abstract

Wiskott–Aldrich syndrome protein (WASP) –interacting protein (WIP) is an actin-binding protein involved in the regulation of actin polymerization in cells, such as fibroblasts and lymphocytes. Despite its recognized function in non-neuronal cells, the role of WIP in the central nervous system has not been examined previously. We used WIP-deficient mice to examine WIP function both in vivo and in vitro. We report here that WIP−/− hippocampal neurons exhibit enlargement of somas as well as overgrowth of neuritic and dendritic branches that are more evident in early developmental stages. Dendritic arborization and synaptogenesis, which includes generation of postsynaptic dendritic spines, are actin-dependent processes that occur in parallel at later stages. WIP deficiency also increases the amplitude and frequency of miniature excitatory postsynaptic currents, suggesting that WIP−/− neurons have more mature synapses than wild-type neurons. These findings reveal WIP as a previously unreported regulator of neuronal maturation and synaptic activity.

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Actualidad Ultimas noticias - JANOes y agencias - Descubren una proteina que regula la maduracion de las neuronas - JANO.es - ELSEVIER: "NEUROLOGÍA
Descubren una proteína que regula la maduración de las neuronas

JANO.es y agencias · 02 Agosto 2011 08:44


Desde hace ocho años, se sabía que la WIP era crucial en el mantenimiento de la estructura de algunas células, tales como los glóbulos blancos.

Un grupo de investigadores del Centro Nacional de Biotecnología del CSIC, dirigidos por la investigadora Inés Antón, ha descubierto que la proteína WIP regula tanto la maduración de las neuronas como su capacidad de comunicarse.

La investigación, publicada en Cerebral Cortex, comenzó hace nueve años con la generación de una línea de ratones que carecen de la proteína WIP. Desde entonces, se supo que WIP era importante para mantener la estructura de células tales como los glóbulos blancos. Así, en 2005, la investigadora predoctoral Ana Franco empezó a estudiar la función de WIP en neuronas, células en las que su arquitectura es clave para su correcto funcionamiento.

La investigación se centró en las neuronas del hipocampo, implicadas tanto en la memoria como en el manejo del espacio. La primera observación del grupo fue que las neuronas sin WIP tenían un cuerpo mayor, 'así como un crecimiento excesivo de las ramificaciones'.

Ahora, en el nuevo estudio, se ha descubierto que la proteína WIP regula tanto la maduración de las neuronas como su capacidad de comunicarse. Como explica Antón, 'esta proteína regula el momento en el que las neuronas empiezan a elaborar su morfología arborizada típica, actuando a modo de freno para evitar que comiencen a desarrollarse prematuramente'.

Amplitud y frecuencia de las corrientes eléctricas

Las neuronas se conectan entre sí mediante prolongaciones ramificadas que requeren de actina, una proteína a la que se une WIP. Como se acaba de ver con este estudio, la ausencia de WIP no sólo altera la estructura de las neuronas, sino que también modifica el funcionamiento de las conexiones (sinapsis).

'En este trabajo, en colaboración con otros grupos del CSIC, describimos que la deficiencia en WIP también aumenta la amplitud y la frecuencia de uno de los tipos de corrientes eléctricas existentes en las neuronas', añade Antón. La investigación ha descubierto que estas corrientes son el modo por el que se transmite la información a nivel sináptico, mostrando que WIP regula la maduración de las neuronas controlando su estructura e interviniendo en su funcionamiento.


Cerebral Cortex (2011); doi: 10.1093/cercor/bhr199
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Cerebral Cortex
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